(57)【要約】【課題】  高効率節電発光ダイオード駆動方法の提供。【解決手段】  行点灯、行不点灯、列点灯、列不点灯の四種類の状態を包含し、異なる駆動方式の調整を行ない、その各状態の動作プロセスは以下を包含する。（Ａ）行点灯状態では、順に、放電段階、予充電段階、電流オン段階及び放電段階を実行する。（Ｂ）行不点灯状態では、順に、放電段階、フローティング段階、放電段階及び放電段階を実行する。（Ｃ）列点灯状態では、順に、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階を実行する。（Ｄ）行不点灯状態では、順に、フローティング段階、フローティング段階、逆バイアス段階、フローティング段階を実行する。【選択図】        図１２
2006269792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高効率節電発光ダイオード駆動方法であって、且つ複数の発光ダイオードがマトリクス方式で配列され、それは行点灯、行不点灯、列点灯、列不点灯の四種類の状態を包含し、それにより異なる駆動方式の調整を行ない、その各状態の動作プロセスにあって、
（Ａ）行点灯状態では、順に、放電段階、予充電段階、電流オン段階及び放電段階を実行する
（Ｂ）行不点灯状態では、順に、放電段階、フローティング段階、放電段階及び放電段階を実行する
（Ｃ）列点灯状態では、順に、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階を実行する
（Ｄ）行不点灯状態では、順に、フローティング段階、フローティング段階、逆バイアス段階、フローティング段階を実行する、
以上を包含することを特徴とする、高効率節電発光ダイオード駆動方法。
【請求項２】
請求項１記載の高効率節電発光ダイオード駆動方法であって、発光ダイオードが有機発光ダイオードとされたことを特徴とする、高効率節電発光ダイオード駆動方法。
【請求項３】
請求項１記載の高効率節電発光ダイオード駆動方法であって、発光ダイオードがエレクトロルミネッセンスとされたことを特徴とする、高効率節電発光ダイオード駆動方法。
【請求項４】
請求項１記載の高効率節電発光ダイオード駆動方法であって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の段階が短時間とされ、（Ｃ）の段階が長時間とされたことを特徴とする、高効率節電発光ダイオード駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の高効率節電発光ダイオード駆動方法に係り、特に、発光ダイオードパッシブマトリックスの列（Ｒｏｗ）、行（Ｃｏｌｕｍｎ）中の各種位相（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ（放電）、Ｐｒｅ−Ｃｈａｒｇｅ（予充電）、Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｉａｓ（逆バイアス）、Ｆｌｏａｔｉｎｇ（フローティング）、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｎ／Ｓｉｎｋ（電流オン／下降））の相互組合せにより、性能の最適化を達成する駆動方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子産業の進歩に伴い、ますます多くの警告、動画或いは広告方面での製品が発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて製造されるようになり、例えば、新式の動画を具えた交通信号、大型ＬＥＤで構成された広告看板は、いずれも発光ダイオードの応用範囲とされ、その長所には、高輝度を具え、寿命が長く、超大型看板を製造できることがあり、このため広く業者に開発利用されている。
【０００３】
図１から図４は伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオード駆動方法の三段式駆動状態図である。それは、行（Ｃｏｌｕｍｎ）上で放電段階（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｈａｓｅ）、予充電段階（Ｐｒｅ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｈａｓｅ）、電流駆動段階（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｐｈａｓｅ）に区分され、列（Ｒｏｗ）上にあって、電流下降段階（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｉｎｋ  Ｐｈａｓｅ）、逆バイアス段階（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｉａｓ  Ｐｈａｓｅ）に区分される。
【０００４】
図１中、行点灯（Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｌｕｍｎ）の状態の順序は以下のようである。
放電段階（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｈａｓｅ）１１：発光ダイオードが保存する電気量を消去する；
予充電段階（Ｐｒｅ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｈａｓｅ）１２：この予充電段階では発光ダイオードの寄生容量を消去でき、且つ後述の電流オン段階に良好な開始値を獲得させられる。
電流オン段階（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ＯＮ  Ｐｈａｓｅ）１３。
【０００５】
図２において、行不点灯（Ｎｏｎ−Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｌｕｍｎ）の状態の順序は以下のようである。
放電段階（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｈａｓｅ）１４；
放電段階（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｈａｓｅ）１５；
放電段階（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｈａｓｅ）１６：  このドットは不点灯であるため発光ダイオードの陽極は続けて接地の状態を保持する。
【０００６】
図３中、列点灯（Ａｃｔｉｖｅ  Ｒｏｗ）の状態の順序は以下のようである。
電流下降段階（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｉｎｋ  Ｐｈａｓｅ）１７；
電流下降段階（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｉｎｋ  Ｐｈａｓｅ）１８；
電流下降段階（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｉｎｋ  Ｐｈａｓｅ）１９：  この列は点灯されるため、発光ダイオードの陰極を接地させ導通する順方向電流を形成する必要がある。
【０００７】
図４中、不点灯列（Ｎｏｎ−Ａｃｔｉｖｅ  Ｒｏｗ）の状態の順序は以下のようである。
逆バイアス段階（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｉａｓ  Ｐｈａｓｅ）２０；
逆バイアス段階（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｉａｓ  Ｐｈａｓｅ）２１；
逆バイアス段階（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｉａｓ  Ｐｈａｓｅ）２２：  不点灯のドットは電流流入を許可しないため、逆バイアスを提供して発光ダイオードへの電流流入を阻止し、また一方で逆電場の存在を有して発光ダイオードに比較的長い寿命を獲得させる。
【０００８】
続いて図５を参照されたい。そのうち該パッシブマトリクスの構造は、そのドット対ドットの間がこの寄生容量効果に対して影響性を発生し、該パッシブマトリクスが形成するパネルが点灯する時、発光ダイオードのドライバ（Ｄｒｉｖｅｒ）が第１の段階に進入する時、該第１の段階は放電状態とされ、この時Ｓ１〜Ｓ４は接地状態とされ、Ｒ１は点灯の状態とされ、またＲ２、Ｒ３の２列は不点灯の状態にあり、且つ逆位相Ｖｒｅｖ電位と接続される。図６を参照されたい。Ｒ２、Ｒ３の２列は未走査であるが、逆位相Ｖｒｅｖ電圧がこの２列上の全ての発光ダイオードに充電を行ない、これにより該逆位相Ｖｒｅｖ電位が不動作の発光ダイオードに浪費される。
【０００９】
図７を参照されたい。パッシブマトリクスの構造が第２段階に進入する時、仮にＳ１が点灯され、Ｓ２〜Ｓ４が不点灯であるとすると、Ｓ１は不予充電段階に進入し、Ｒ１は接地され且つＲ２、Ｒ３が逆位相Ｖｒｅｖ電位に接続され、この時、マトリクスの１−１の位置の発光ダイオードはＳ１を予充電電位まで充電するため、Ｓ１の予充電に比較的大きな電圧或いは比較的長い時間を必要とし、列数が多くなるほど、寄生容量の効果が大きくなり、予充電回路の負荷が重くなり、また多過ぎる不必要な電力を浪費する。
【００１０】
図８を参照されたい。パッシブマトリクスの構造が電流オンの段階に進入する時、点灯されるＳ１が電流を発光ダイオードに提供し、Ｓ２〜Ｓ４、Ｒ１は接地され、Ｒ２、Ｒ３はＶｒｅｖに接続される。もしＶｃｏｍ≦Ｖｒｅｖであれば、そのＣ２−１、Ｃ３−１は−（Ｖｒｅｖ−Ｖｃｏｎ）の電位と見なされ得て、充電のポンプ効果によりＲ２、Ｒ３端でその電圧準位が上昇し、並びにＶｒ２、Ｖｒ３＞Ｖｒｅｖとすることができ、この上昇した電位は一般には回路中の静電防護ダイオード（ＥＳＤ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｏｄｅ）の放電によりＶｒｅｖ電位に回復し、この上昇し更に釈放される電位は一種の電気エネルギーの浪費である。
【００１１】
最後に電荷走査段階（Ｓｃａｎ  Ｄｕｔｙ）に進入し、その走査はＲ１よりＲ２に変換され、Ｒ１、Ｒ３がＶｒｅｖ電位に接続され、Ｒ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は接地され、発光ダイオード中のコンデンサは図９、１０、１１に示されるように変化し、そのうち、充電ポンプ機能のコンデンサ電荷は図９から図１０に、さらに図１１のようになり、この時、Ｖｒｅｖ電位が再度コンデンサに対して充電し電気エネルギーの浪費を形成する。
【００１２】
これにより伝統的な発光ダイオードのパッシブマトリクスは極めて大きな改善の余地を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述の周知の技術の欠点を解決するため、本発明は高効率節電発光ダイオード駆動方法を提供する。本発明の主要な目的は、パッシブマトリクス（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ；ＰＭ）の形成する発光ダイオード（ＬＥＤ）のドットマトリクスキャパシタンス分配効果に対する分析を行ない、最も効率的で節電できる駆動方式に調整することにある。その方法は、列（Ｒｏｗ）、行（Ｃｏｌｕｍｎ）中の各種位相（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ（放電）、Ｐｒｅ−Ｃｈａｒｇｅ（予充電）、Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｉａｓ（逆バイアス）、Ｆｌｏａｔｉｎｇ（フローティング）、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｎ／Ｓｉｎｋ（電流オン／下降））の相互組合せにより、最適化性能の駆動方式を達成する。
【００１４】
上述の目的を達成するため、本発明は一種の高効率節電発光ダイオード駆動方法を提供し、且つ複数の該発光ダイオードはマトリクス方式で配列され、それは、行点灯、行不点灯、列点灯、列不点灯の四種類の状態を包含し、それにより異なる駆動方式の調整を行なう。各状態の動作プロセスは以下を包含する。
（Ａ）行点灯状態では、順に、放電段階、予充電段階、電流オン段階及び放電段階を実行する。
（Ｂ）行不点灯状態では、順に、放電段階、フローティング段階、放電段階及び放電段階を実行する。
（Ｃ）列点灯状態では、順に、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階を実行する。
（Ｄ）行不点灯状態では、順に、フローティング段階、フローティング段階、逆バイアス段階、フローティング段階を実行する。
【００１５】
好ましくは、この四種類状態は更に四種類の段階を包含し、そのうち（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）の段階は比較的短い時間とされ、（Ｃ）の段階は比較的長い時間とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明は、高効率節電発光ダイオード駆動方法であって、且つ複数の発光ダイオードがマトリクス方式で配列され、それは行点灯、行不点灯、列点灯、列不点灯の四種類の状態を包含し、それにより異なる駆動方式の調整を行ない、その各状態の動作プロセスにあって、
（Ａ）行点灯状態では、順に、放電段階、予充電段階、電流オン段階及び放電段階を実行する
（Ｂ）行不点灯状態では、順に、放電段階、フローティング段階、放電段階及び放電段階を実行する
（Ｃ）列点灯状態では、順に、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階を実行する
（Ｄ）行不点灯状態では、順に、フローティング段階、フローティング段階、逆バイアス段階、フローティング段階を実行する、
以上を包含することを特徴とする、高効率節電発光ダイオード駆動方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の高効率節電発光ダイオード駆動方法であって、発光ダイオードが有機発光ダイオードとされたことを特徴とする、高効率節電発光ダイオード駆動方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の高効率節電発光ダイオード駆動方法であって、発光ダイオードがエレクトロルミネッセンスとされたことを特徴とする、高効率節電発光ダイオード駆動方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の高効率節電発光ダイオード駆動方法であって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の段階が短時間とされ、（Ｃ）の段階が長時間とされたことを特徴とする、高効率節電発光ダイオード駆動方法としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は確実にパッシブマトリクスの形成する発光ダイオードのドットマトリクスキャパシタンス分配効果に対して分析を行ない、最も効率的で節電できる駆動方式に調整することが分かる。その方法は、列、行中の各種の位相（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ（放電）、Ｐｒｅ−Ｃｈａｒｇｅ（予充電）、Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｉａｓ（逆バイアス）、Ｆｌｏａｔｉｎｇ（フローティング）、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｎ／Ｓｉｎｋ（電流オン／下降））の相互組合せにより、最適化性能の駆動方式を達成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の詳細な構造、及びその接続関係について説明する。
【００１９】
図１２は本発明の伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオード駆動性能を向上する方法を示す。本発明の発光ダイオードはエレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＥＬ）への応用を実施例とするが、当然本発明はエレクトロルミネッセンスへの応用に限定されるものではなく、全ての発光ダイオード（ＬＥＤ）或いは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）はいずれも本発明の適用可能な範囲とされる。本発明の主要な技術手段は、伝統的な周知の三段式駆動方式を四段式駆動方式に改め、並びにフローティング段階（Ｆｌｏａｔｉｎｇ  Ｐｈａｓｅ）を増すことで、各段階の性能を高め且つ大幅に電気エネルギー浪費の現象を低減する、というものである。
【００２０】
本発明は、列点灯（Ａｃｔｉｖｅ  Ｒｏｗ）、列不点灯（Ｎｏｎ−Ａｃｔｉｖｅ  Ｒｏｗ）、行点灯（Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｌｕｍｎ）、行不点灯（Ｎｏｎ−Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｌｕｍｎ）の四種類の状態により異なる駆動方式調整を行ない、そのうち、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）の段階は比較的短い時間とされ、（Ｃ）の段階は比較的長い時間とされる。その各状態の実行動作は以下のとおりである。
（Ａ）行点灯状態では、順に、放電段階５１、予充電段階５２、電流オン段階５３及び放電段階５４を実行する。
（Ｂ）行不点灯状態では、順に、放電段階５５、フローティング段階５６、放電段階５７及び放電段階５８を実行する。
（Ｃ）列点灯状態では、順に、電流下降段階５９、電流下降段階６０、電流下降段階６１、電流下降段階６２を実行する。
（Ｄ）行不点灯状態では、順に、フローティング段階６３、フローティング段階６４、逆バイアス段階６５、フローティング段階６６を実行する。
【００２１】
図１３に示されるように、第１段階の列点灯において、その実行する動作方式は周知の技術と同じであり、順に、放電段階５１、予充電段階５２、電流オン段階５３及び放電段階５４を実行する。ただし異なるのは第２段階の列不点灯の段階がフローティング段階に改変され、該フローティング段階の作用はＶｒｅｖ電位にいずれも発光ダイオードに対しても充電させず、これにより不必要な電気エネルギーの浪費を省略することである。
【００２２】
図１４に示されるように、続いて第２段階に進入し、順に、放電段階５５、フローティング段階５６、放電段階５７及び放電段階５８を実行する。この時、発光ダイオードの形成するパッシブマトリクスのＳ１は行点灯の状態に設定され、Ｓ２、Ｓ３行不点灯の状態に設定され、このときＲ１は動作し且つＲ２、Ｒ３は不動作状態とされる。Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｒ２、Ｒ３がいずれもフローティング状態とされることにより、即ちＶｐｒｅ電位（予充電電位）がいずれの発光ダイオードに対しても充電しないことが示され、ゆえにＶｐｒｅはただＣ１−１に対して充電し、言い換えると、予充電性能に影響を与える因子がなく、且つ浪費される電力がない。
【００２３】
図１５に示されるように、上述の予充電段階が終了された後、電流オン段階（第３段階）に進入し、順に、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階、電流下降段階の四個の重複する段階を実行する。このとき、Ｓ１（第１行）（縦向き）は一つの電流源に接続され、且つＳ２（第２行）、Ｓ３（第３行）、Ｓ４（第４行）は不点灯により接地され、Ｒ１（第１列）（横向き）は電流下降を維持し、Ｒ２（第２列）、Ｒ３（第３列）は逆バイアスに接続される。図１６及び図１７に示されるように、Ｃ２−１、Ｃ２−３はＲ２とＲ３端がＶｒｅｖ電位に接続されることにより、Ｓ１端の電圧がコンデンサの充電ポンプ効果（Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｕｍｐ  Ｅｆｆｅｃｔ）により上昇し、電流の上昇時間短縮を形成し、発光ダイオードの発光性能を増し、ＶｒｅｖとＶｃｏｎ数値は接近するため、図１７のように、Ｖｒｅｖのコンデンサに対する充電（Ｖｒｅｖ−Ｖｃｏｎ）の電圧は極めて小さく、周知の方法中で該コンデンサにＶｒｅｖ電圧が充電飽和された後に完全に電圧が釈放される場合よりも節電が行なえる。ゆえにＣ２−１、Ｃ３−１が電流オンとＶｒｅｖ電圧同時動作により、逆バイアス段階と電流オンが更に節電できるものとされる。
【００２４】
図１８を参照されたい。そのうち、発光ダイオードは正常に点灯され、且つ放電段階（第４段階）に進入し、順に、フローティング段階、フローティング段階、逆バイアス段階、フローティング段階を実行する。このとき、Ｓ１〜Ｓ４、Ｒ１は接地状態にあり、Ｒ２、Ｒ３はフローティング状態とされ、Ｃ２−１、Ｃ２−２の２列はＳ１端がＶｃｏｎ接地後に発生する電圧降下により、再度Ｖｒｅｖ電圧を充電飽和する必要があり、再度この構造が周知のパッシブマトリクス駆動方法により節電できることを証明する。
【００２５】
上述の図１２から図１８から、本発明が確実にパッシブマトリクスの形成する発光ダイオードのドットマトリクスキャパシタンス分配効果に対して分析を行ない、最も効率的で節電できる駆動方式に調整することが分かる。その方法は、列、行中の各種の位相（Ｄｉｓ−Ｃｈａｒｇｅ（放電）、Ｐｒｅ−Ｃｈａｒｇｅ（予充電）、Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｂｉａｓ（逆バイアス）、Ｆｌｏａｔｉｎｇ（フローティング）、Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｎ／Ｓｉｎｋ（電流オン／下降））の相互組合せにより、最適化性能の駆動方式を達成する。
【００２６】
総合すると、本発明の構造特徴及び実施例はいずれも詳細に提示され、十分に本発明の目的及び作用効果上のいずれも実施の進歩性を有し、産業上の利用価値を有することが分かり、且つ本発明は現在市場で運用されておらず、その出願前に頒布された刊行物にも記載がなく、ゆえに本発明は新規性を有している。なお、以上の実施例は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオード駆動方式の第１状態のブロック図である。
【図２】伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオード駆動方式の第２状態のブロック図である。
【図３】伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオード駆動方式の第３状態のブロック図である。
【図４】伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオード駆動方式の第４状態のブロック図である。
【図５】伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオードの第１構造図である。
【図６】伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオードの第２構造図である。
【図７】伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオードの第３構造図である。
【図８】伝統的なパッシブマトリクス発光ダイオードの第４構造図である。
【図９】伝統的な発光ダイオードのコンデンサ第１変化状態図である。
【図１０】伝統的な発光ダイオードのコンデンサ第２変化状態図である。
【図１１】伝統的な発光ダイオードのコンデンサ第３変化状態図である。
【図１２】本発明のパッシブマトリクス発光ダイオード駆動方式の四個の状態のブロック図である。
【図１３】本発明のパッシブマトリクス発光ダイオードの第１構造図である。
【図１４】本発明のパッシブマトリクス発光ダイオードの第２構造図である。
【図１５】本発明のパッシブマトリクス発光ダイオードの第３構造図である。
【図１６】本発明の発光ダイオードのコンデンサ第１変化状態図である。
【図１７】本発明の発光ダイオードのコンデンサ第２変化状態図である。
【図１８】本発明のパッシブマトリクス発光ダイオードの第４構造図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１  放電段階
１２  予充電段階
１３  電流オン段階
１４  放電段階
１５  放電段階
１６  放電段階
１７  電流下降段階
１８  電流下降段階
１９  電流下降段階
２０  逆バイアス段階
２１  逆バイアス段階
２２  逆バイアス段階
５１  放電段階
５２  予充電段階
５３  電流オン段階
５４  放電段階
５５  放電段階
５６  フローティング段階
５７  放電段階
５８  放電段階
５９  電流下降段階
６０  電流下降段階
６１  電流下降段階
６２  電流下降段階
６３  フローティング段階
６４  フローティング段階
６５  逆バイアス段階
６６  フローティング段階
【図１】
2006269792.tif 000003
【図２】
2006269792.tif 000004
【図３】
2006269792.tif 000005
【図４】
2006269792.tif 000006
【図５】
2006269792.tif 000007
【図６】
2006269792.tif 000008
【図７】
2006269792.tif 000009
【図８】
2006269792.tif 000010
【図９】
2006269792.tif 000011
【図１０】
2006269792.tif 000012
【図１１】
2006269792.tif 000013
【図１２】
2006269792.tif 000014
【図１３】
2006269792.tif 000015
【図１４】
2006269792.tif 000016
【図１５】
2006269792.tif 000017
【図１６】
2006269792.tif 000018
【図１７】
2006269792.tif 000019
【図１８】
2006269792.tif 000020